Ερευνητές βρίσκουν ένα νέο τρόπο εξερεύνησης του απόηχου από τη Μεγάλη Έκρηξη

Οι ερευνητές ανέπτυξαν ένα νέο τρόπο για να βελτιώσουν τις γνώσεις μας για τη Μεγάλη Έκρηξη μετρώντας την ακτινοβολία από την αναλαμπή της, τη μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου. Τα νέα ευρήματα προβλέπουν το μέγιστο εύρος ζώνης του σύμπαντος, που είναι η μέγιστη ταχύτητα στην οποία μπορεί να συμβεί οποιαδήποτε αλλαγή στο σύμπαν.

Το Κοσμικό Μικροκυματικό Υπόβαθρο (cosmic microwave background, στη συνέχεια CMB) είναι η αντήχηση ή η αναλαμπή που έμεινε από τότε που το σύμπαν ήταν ηλικίας 300.000 ετών.

Ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά το 1964 ως ένας αδύναμος πανταχού παρών θόρυβος σε ραδιο-κεραίες. Στις δυο τελευταίες δεκαετίες, τηλεσκόπια-δορυφόροι άρχισαν να μετρούν το CMB με πολύ μεγάλη ακρίβεια, επιφέροντας επανάσταση στην γνώση μας για τη Μεγάλη Έκρηξη.

Οδηγός στην εργασία για την ανάπτυξη του νέου υπολογισμού ο Achim Kempf, καθηγητής εφαρμοσμένων μαθηματικών στο Πανεπιστήμιο του Waterloo, από κοινού με τους Aidan Chatwin-Davies και Robert Martin, πρώην μεταπτυχιακούς φοιτητές του στο Waterloo.

«Είναι όπως το video στο Internet», είπε ο Kempf. «Εάν μπορείς να μετρήσεις το CMB με πολύ υψηλή ανάλυση, αυτό μπορεί να σου αποκαλύψει σχετικά με το εύρος ζώνης του σύμπαντος, με ένα παρόμοιο τρόπο που η ευκρίνεια της εικόνας του video στο Skype μπορεί να σου πει σχετικά με το εύρος ζώνης της σύνδεσής σου στο Internet».

Η μελέτη δημοσιεύεται σε ένα ειδικό τεύχος των Foundations of Physics αφιερωμένο στο υλικό Kempf που παρουσιάστηκε πέρυσι στο Παρατηρητήριο του Βατικανού, στη Ρώμη. Το διεθνές workshop που είχε τίτλο «Μαύρες Τρύπες, Βαρυτικά Κύματα και Χωροχρονικές Μοναδικότητες», συγκέντρωσε 25 κορυφαίους φυσικούς από όλο τον κόσμο για να παρουσιάσουν, συνεργαστούν και πληροφορήσουν για τις τελευταίες θεωρητικές προόδους και πειραματικά δεδομένα για τη Μεγάλη Έκρηξη. Η πρόσκληση του Kempf ήταν το αποτέλεσμα της δημοσίευσης της μελέτης του (Ιούλιο 2017) στο Physical Review Letters, ένα κορυφαίο στο πεδίο αυτό περιοδικό.

«Αυτό το είδος της εργασίας είναι υψηλά συνεργατικό», ανέφερε ο Kempf, συνεργάτης επίσης του Perimeter Institute for Theoretical Physics. «Ήταν υπέροχο να βλέπεις στην σύνοδο πώς πειραματιστές και θεωρητικοί εμπνέουν ο ένας την εργασία του άλλου».

Επί του παρόντος, ομάδες αστρονόμων εργάζονται πάνω σε ακόμη περισσότερο ακριβείς μετρήσεις του κοσμικού μικροκυματικού υποβάθρου. Χρησιμοποιώντας τους νέους υπολογισμούς, αυτές οι επερχόμενες μετρήσεις μπορεί να αποκαλύψουν την τιμή του θεμελιώδους εύρους ζώνης του σύμπαντος, αποκαλύπτοντάς μας, επίσης, με αυτό τον τρόπο πολλά σχετικά με το ταχύτερο πράγμα που συνέβη ποτέ, τη Μεγάλη Έκρηξη.